專利名稱：除臭劑、除臭促進(jìn)劑及其垃圾堆肥除臭處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)固體廢物處理，特別涉及有機(jī)固體廢物生產(chǎn)有機(jī)堆肥過(guò)程中的除臭處理。
背景技術(shù)：
生活垃圾的堆肥法處理是目前世界上應(yīng)用最廣泛的三種垃圾處理方法之一。而且因?yàn)槠鋼碛袑?duì)環(huán)境危害小、資源化程度高等優(yōu)點(diǎn)，采用堆肥技術(shù)處理有機(jī)固體廢物和污泥正變得愈來(lái)愈廣泛。
但在城市生活垃圾及污泥堆肥廠的實(shí)際運(yùn)行中，存在的一個(gè)主要問(wèn)題是堆肥過(guò)程中和堆肥產(chǎn)品中伴有惡臭氣味的產(chǎn)生，并且在堆肥過(guò)程中滋生大量蚊蠅。這樣既嚴(yán)重污染了廠區(qū)和周?chē)貐^(qū)的環(huán)境，危害堆肥廠區(qū)工作人員和周?chē)用竦纳硇慕】?，也大大地降低了堆肥產(chǎn)品的商品價(jià)值，直接影響到堆肥產(chǎn)品在肥料市場(chǎng)上的生存和發(fā)展。
在大自然里，微生物作用主要可分為腐敗和再生兩大不同的方向，如果導(dǎo)致腐敗的細(xì)菌占了優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)就會(huì)潰爛腐敗，產(chǎn)生惡臭氣體，如果是促進(jìn)再生的細(xì)菌占了上風(fēng)，則系統(tǒng)會(huì)趨向再生。垃圾是一個(gè)有利于腐敗細(xì)菌滋生的環(huán)境，因此垃圾在運(yùn)輸、堆放過(guò)程中常伴有惡臭氣味的產(chǎn)生。
惡臭氣體按化學(xué)組成可分為五類①含硫化合物，如硫化氫、二氧化硫、硫醇、硫醚；②含氮化合物，如胺、酰胺、吲哚；③鹵素及衍生物，如氯氣、鹵代烴；④烴類烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴；⑤含氧有機(jī)化合物，如醇、酚、醛、酮、有機(jī)酸等。處理臭氣的方法通常有酸堿吸收、化學(xué)掩蓋、化學(xué)吸附、催化燃燒、微生物脫臭等方法。如中國(guó)90101673.X號(hào)專利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)公開(kāi)了一種空氣除臭劑及除臭方法，該除臭劑含有檸檬酸、乳酸、D-酒石酸；中國(guó)00106382.0號(hào)專利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)公開(kāi)了一種生物快速除臭劑，該生物快速除臭劑將從土壤、堆肥中分離的嗜熱微生物、耐熱芽孢桿菌、假單胞菌、黃單胞菌等微生物菌群組合，可消除有機(jī)糞便中的惡臭氣體。這些除臭劑雖然有一定的效果，但由于只應(yīng)用了單一的除臭技術(shù)，通常不能減少在堆肥處理過(guò)程中新的惡臭氣體的產(chǎn)生或不能有效地去除各類成份不同的生活垃圾中的惡臭臭氣，不能加速堆肥處理過(guò)程與縮短生產(chǎn)周期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種除臭劑、除臭促進(jìn)劑及除臭處理的方法，以有效吸附、掩蓋、脫除垃圾中原有的各種惡臭氣體，并大幅度減少垃圾堆肥過(guò)程中產(chǎn)生新的惡臭氣體，明顯改善堆肥廠生產(chǎn)車(chē)間和周?chē)貐^(qū)的環(huán)境條件，縮短生產(chǎn)周期，提高堆肥產(chǎn)品的商品價(jià)值。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案如下除臭劑的組分及各組分的重量配比為，脫乙酰殼多糖0.2-1.2％；乙酸1-6％；香料0.01-0.03％；水93-98％；除臭促進(jìn)劑由微溫著色菌(Chromatium tepidum)、紫色非硫細(xì)菌(Purplo nonsulfur bactoria)、乳酸桿菌(Lactobacillus)、酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、硫桿菌(Thiobacillus)、嗜熱芽孢桿菌(Bacillus stearothermophilus)、硝化細(xì)菌(Nitrobacter)、假單胞菌(Pseudomonas)、纖維單胞菌(Cellulomonoas)、熱纖梭菌(Clostridium thermocellum)、里氏木霉(Trichoderma reesei)、白腐菌(Phanerochaete chrysosporium)的擴(kuò)大培養(yǎng)液，按下列體積比混合而成，微溫著色菌10～15，紫色非硫細(xì)菌10～15，乳酸桿菌10～15，酵母菌10～15，硫桿菌0～20，嗜熱芽孢桿菌10～25，硝化細(xì)菌5～15，假單胞菌10～15，纖維單胞菌0～30，熱纖梭菌0～30，里氏木霉0～30，白腐菌0～30；垃圾堆肥除臭處理的方法為在垃圾分選系統(tǒng)前的集料坑中，按垃圾重量的1～3％加入經(jīng)稀釋的除臭劑，在垃圾分選后的混合攪拌裝置中，按垃圾重量的1～4％加入經(jīng)稀釋的除臭促進(jìn)劑。


圖1為垃圾堆肥除臭處理流程簡(jiǎn)圖。
下面進(jìn)一步詳述本發(fā)明。
除臭劑、除臭促進(jìn)劑結(jié)合化學(xué)吸附、化學(xué)掩蓋、微生物脫臭等多種除臭技術(shù)，運(yùn)用新型吸附材料，并針對(duì)垃圾中較難分解的木質(zhì)素、纖維素添加含分解木質(zhì)素、纖維素能力強(qiáng)的纖維單胞菌(Cellulomonoas)、熱纖梭菌(Clostridium thermocellum)、里氏木霉(Trichoderma reesei)、白腐菌(Phanerochaete chrysosporium)等復(fù)合微生物菌種。1.除臭劑除臭劑配方為脫乙酰殼多糖(0.2-1.2％)；乙酸(1-6％)；香料(0.01-0.03％)；水(93-98％)。
除臭劑主要成份--脫乙酰殼多糖(Chitosan、Deacetylated chitin、Flonac N、甲殼胺、殼聚糖、可溶性甲殼質(zhì)、脫乙酰殼多糖、脫乙酰幾丁質(zhì)、聚氨基葡糖、可溶性甲殼素、粘性甲殼素)是一種甲殼動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、菌類等的甲殼素脫去乙酰基后生成的水溶性產(chǎn)物，不會(huì)對(duì)垃圾中原有的再生微生物造成傷害，無(wú)殘余毒性，不是堆肥體系中微生物的優(yōu)先降解物質(zhì)，但作為有機(jī)物最終可以被微生物降解。在自然界中，甲殼素資源非常豐富，是僅次于纖維素的天然高分子化合物。脫乙酰甲殼素，化學(xué)名為(1，4)-2-氨基-2-脫氧-β-D-葡聚糖，是甲殼素最重要的衍生物。分子量十幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)。因制法、工藝條件和要求不同，脫乙?；瓤捎?0％到100％，本除臭劑所使用的脫乙酰殼多糖可購(gòu)買(mǎi)市售產(chǎn)品，也可自制。制備方法是甲殼素在40～45％NaOH溶液中加熱至110℃反應(yīng)1-1.5小時(shí)而得到的脫乙酰度60％-85％的產(chǎn)品。它可以將垃圾中的氨、胺、硫化氫、異纈草酸、脂肪酸、甲硫醇、硫化甲醇等惡臭分子吸附、包裹起來(lái)，形成聚合物，防止惡臭分子的釋放，并在隨后的堆肥過(guò)程中被微生物分解，同時(shí)除臭劑中的香料可掩蓋臭味、驅(qū)逐蚊蠅的作用，可快速改善分揀車(chē)間操作人員的工作環(huán)境。2.除臭促進(jìn)劑由微溫著色菌(Chromatium tepidum)、紫色非硫細(xì)菌(Purplo nonsulfurbactoria)、乳酸桿菌(Lactobacillus)、酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、硫桿菌(Thiobacillus)、嗜熱芽孢桿菌(Bacillus stearothermophilus)、硝化細(xì)菌(Nitrobacter)、假單胞菌(Pseudomonas)、纖維單胞菌(Cellulomonoas)、熱纖梭菌(Clostridium thermocellum)、里氏木霉(Trichoderma reesei)、白腐菌(Phanerochaetechrysosporium)等十二個(gè)菌屬的多種有益微生物，經(jīng)下列培養(yǎng)基分別擴(kuò)大培養(yǎng)后，收集靜止期的菌體，并根據(jù)垃圾的組成，按下列培養(yǎng)液體積比混合制成(每毫升液體中含2×107個(gè)活性菌體以上)。
促進(jìn)劑微生物各組分的培養(yǎng)液體積比為10～15(微溫著色菌)∶10～15(紫色非硫細(xì)菌)∶10～15(乳酸桿菌)∶10～15(酵母菌)∶0～20(硫桿菌)∶10～25(嗜熱芽孢桿菌)∶5～15(硝化細(xì)菌)∶10～15(假單胞菌)∶0～30(纖維單胞菌)∶0～30(熱纖梭菌)∶0～30(里氏木霉)∶0～30(白腐菌)。
培養(yǎng)促進(jìn)劑中各類微生物的幾種主要擴(kuò)大培養(yǎng)基的配方是(1)光合細(xì)菌培養(yǎng)基MgSO4·7H2O 0.5g，KH2PO10.5g，F(xiàn)eSO40.1g，蛋白胨1g，糊精5g，水1000ml。(2)硝化細(xì)菌培養(yǎng)基(NH4)2SO45g，KH2PO40.7g，MgSO4·7H2O 0.5g，CaCl2·2H2O 0.5g，水1000ml。(3)肉湯培養(yǎng)基牛肉膏3g，蛋白胨10g，NaCl 5g，水1000ml。(4)真菌培養(yǎng)基蛋白胨5g，葡萄糖10g，MgSO4·7H2O 0.5g，K2HPO41g，瓊脂18g，水1000mL。(5)PDA培養(yǎng)基馬鈴薯200g，葡萄糖20g，瓊脂20g，水1000ml；(6)豆芽汁培養(yǎng)基黃豆芽汁100g，蔗糖5g，淀粉3g，酵母浸膏0.5g，MgSO4·7H2O 0.2g，KH2PO41g，NaCl 0.4g，CaCO33g，水1000ml。
垃圾堆肥過(guò)程中和堆肥產(chǎn)品中的惡臭氣味主要是腐敗細(xì)菌在厭氧條件下大量生長(zhǎng)繁殖所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。因此改善堆肥過(guò)程的工藝條件，促進(jìn)好氧微生物的生長(zhǎng)，抑腐敗細(xì)菌的生長(zhǎng)，可有效減少惡臭氣體的產(chǎn)生。本促進(jìn)劑中所使用的微溫著色菌(Chromatiumtepidum)、紫色非硫細(xì)菌(Purplo nonsulfur bactoria)、乳酸桿菌(Lactobacillus)、酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、硫桿菌(Thiobacillus)、嗜熱芽孢桿菌(Bacillusstearothermophilus)、硝化細(xì)菌(Nitrobacter)、假單胞菌(Pseudomonas)、纖維單胞菌(Cellulomonoas)、熱纖梭菌(Clostridium thermocellum)、里氏木霉(Trichodermareesei)、白腐菌(Phanerochaete chrysosporium)、放線菌(Actinomycetes)等均屬于有益微生物，它們對(duì)大自然無(wú)害，將這些微生物加入垃圾中后，可改變垃圾中細(xì)菌群落的平衡，形成有益微生物的優(yōu)勢(shì)種群，抑制腐敗細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，促進(jìn)系統(tǒng)向再生方向發(fā)展；改善有機(jī)物的分解途徑，轉(zhuǎn)化產(chǎn)生大量容易被動(dòng)植物吸收的氨基酸、有機(jī)酸、多糖類、各種維生素及活性酶等有益物質(zhì)，有效地完成物質(zhì)再生的過(guò)程；加速有機(jī)垃圾的腐熟和穩(wěn)定，短時(shí)間內(nèi)可減少垃圾體積30％左右；防止或減少堆肥過(guò)程中氨和硫化氫等惡臭氣體的產(chǎn)生及釋放(平均減少量為常規(guī)堆肥的60％～80％)，并分解、氧化垃圾中殘余的惡臭物質(zhì)；同時(shí)有益微生物的代謝產(chǎn)物能防止蚊蠅變態(tài)激素的生成，使其不能正常生長(zhǎng)繁殖，降低蚊蠅密度，抑制有害微生物包括各類病原菌的生長(zhǎng)，減少傳染性疾病的發(fā)生，保障垃圾堆肥廠職工和附近居民的健康。3.除臭處理的方法除臭劑按1∶(50～100)的比例配水稀釋，即用1公升除臭劑配水(50～100)公升，制成噴灑液，在垃圾分選系統(tǒng)前的集料坑中加入，從而在隨后的垃圾分選翻動(dòng)的過(guò)程中除臭劑可與垃圾充分混合，使垃圾中的惡臭氣味在堆肥生產(chǎn)運(yùn)行的初始階段即得到吸附、中和與掩蓋，并減少蚊蠅。除臭噴灑液的加入量依垃圾的成份及惡臭程度，通常為垃圾重量的1-3％。
除臭促進(jìn)劑按1∶(50～100)的比例配水稀釋，即用1公升除臭促進(jìn)劑配水(50～100)公升，制成噴灑液，在垃圾分選后的混合攪拌裝置中加入，使除臭促進(jìn)劑在混合攪拌裝置內(nèi)與垃圾充分混合，改變垃圾中細(xì)菌群落的平衡，形成優(yōu)勢(shì)種群，抑制腐敗細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，促進(jìn)系統(tǒng)向再生方向發(fā)展；24小時(shí)后垃圾堆體的溫度即可達(dá)到40-45℃，從而迅速進(jìn)入高溫發(fā)酵階段，有效減少惡臭氣體的產(chǎn)生，并提高好氧微生物對(duì)固體有機(jī)廢物的降解效率，顯著減少蚊蠅的滋生。除臭促進(jìn)劑噴灑液的加入量依垃圾的含水率和有機(jī)物含量及組成而定，通常為垃圾重量的1-4％。
垃圾堆肥運(yùn)行過(guò)程中如需補(bǔ)充除臭劑或除臭促進(jìn)劑，則可在垃圾水分調(diào)節(jié)噴淋系統(tǒng)中加入上述同樣濃度的除臭劑或除臭促進(jìn)劑。隨著水分的補(bǔ)充，除臭劑或除臭促進(jìn)劑即可進(jìn)入垃圾堆體中，從而吸附與中和堆肥過(guò)程中和堆肥產(chǎn)品中惡臭氣味或防止或減少惡臭氣體的產(chǎn)生。
通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明的除臭劑可快速、有效地吸附、消除、掩蓋垃圾中原有惡臭氣體，改善堆肥廠分揀車(chē)間的工作人員的工作環(huán)境；而應(yīng)用除臭促進(jìn)劑可改變垃圾中細(xì)菌群落的平衡，抑制腐敗細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，促進(jìn)系統(tǒng)向再生方向發(fā)展，加速有機(jī)垃圾的腐熟和穩(wěn)定，防止或減少堆肥過(guò)程中氨和硫化氫等新的惡臭氣體的產(chǎn)生及釋放(平均減少量為常規(guī)堆肥的50％～80％)。該方法可以明顯脫除垃圾堆肥過(guò)程中和堆肥產(chǎn)品中惡臭氣味，減少蒼蠅的滋生，改善堆肥廠區(qū)和周?chē)貐^(qū)的環(huán)境條件，縮短生產(chǎn)周期，提高堆肥產(chǎn)品的商品價(jià)值，提高堆肥產(chǎn)品的商品價(jià)值。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例所處理的垃圾的組成成分(％)如下表所示有機(jī)物 無(wú)機(jī)物廚余 廢紙纖維竹木塑料橡膠 玻璃陶瓷 金屬 煤灰泥磚58.007.902.805.2013.70 3.20 1.20 8.00除臭劑的配方為脫乙酰殼多糖(0.6％)；乙酸(4％)；檸檬香精(0.02％)；水(95.4％)。除臭劑按1∶80的比例配水稀釋，即用1公升除臭劑配水80公升，制成噴灑液，在垃圾分選系統(tǒng)前的集料坑中加入，從而在隨后的垃圾分選翻動(dòng)的過(guò)程中除臭劑可與垃圾充分混合，使垃圾中的惡臭氣味在堆肥生產(chǎn)運(yùn)行的初始階段即得到吸附、中和與掩蓋，并減少蚊蠅。除臭噴灑液的加入量為垃圾重量的2％。
除臭促進(jìn)劑中的各類微生物經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后，按如下體積比混合微溫著色菌∶紫色非硫細(xì)菌∶乳酸桿菌∶酵母菌∶硫桿菌∶嗜熱芽孢桿菌∶硝化細(xì)菌∶假單胞菌∶熱纖梭菌∶白腐菌＝10∶10∶10∶10∶20∶20∶15∶15∶30∶30。(每毫升液體中含2×107個(gè)活性菌體以上)。
除臭促進(jìn)劑按1∶100的比例配水稀釋，即用1公升除臭促進(jìn)劑配水100公升，制成噴灑液，在垃圾分選后的混合攪拌裝置中加入，使除臭促進(jìn)劑在混合攪拌裝置內(nèi)與垃圾充分混合，改變垃圾中細(xì)菌群落的平衡，形成優(yōu)勢(shì)種群，抑制腐敗細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，促進(jìn)系統(tǒng)向再生方向發(fā)展；24-48小時(shí)后垃圾堆體的溫度即可達(dá)到40-45℃，從而迅速進(jìn)入高溫發(fā)酵階段，有效減少惡臭氣體的產(chǎn)生，并提高好氧微生物對(duì)固體有機(jī)廢物的降解效率，顯著減少蚊蠅的滋生。除臭促進(jìn)劑噴灑液的加入量為垃圾重量的2％。
除臭劑和除臭促進(jìn)劑的除臭效果惡臭氣體成分除臭前的濃度(mL/m3) 除臭后的濃度(mL/m3) 去除率(％)氨 6.21.477.8甲胺16.8 2.982.7乙胺18.6 4.078.5硫化氫 48.4 8.682.2吲哚5.30.884.9
權(quán)利要求
1.一種除臭劑，其特征在于該除臭劑的組分及各組分的重量配比如下脫乙酰殼多糖 0.2-1.2％乙酸 1-6％香料 0.01-0.03％水 93-98％
2.一種與權(quán)利要求1所述的除臭劑配套的除臭促進(jìn)劑，其特征在于該除臭促進(jìn)劑由微溫著色菌(Chromatium tepidum)、紫色非硫細(xì)菌(Purplo nonsulfur bactoria)、乳酸桿菌(Lactobacillus)、酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、硫桿菌(Thiobacillus)、嗜熱芽孢桿菌(Bacillus stearothermophilus)、硝化細(xì)菌(Nitrobacter)、假單胞菌(Pseudomonas)、纖維單胞菌(Cellulomonoas)、熱纖梭菌(Clostridium thermocellum)、里氏木霉(Trichoderma reesei)、白腐菌(Phanerochaete chrysosporium)的擴(kuò)大培養(yǎng)液，按下列體積比混合而成。微溫著色菌 10～15紫色非硫細(xì)菌 10～15乳酸桿菌 10～15酵母菌 10～15硫桿菌 0～20嗜熱芽孢桿菌 10～25硝化細(xì)菌 5～15假單胞菌 10～15纖維單胞菌 0～30熱纖梭菌 0～30里氏木霉 0～30白腐菌 0～30
3.一種利用上述除臭劑、除臭促進(jìn)劑進(jìn)行垃圾堆肥除臭處理的方法，其特征在于在垃圾分選系統(tǒng)前的集料坑中，按垃圾重量的1～3％加入經(jīng)稀釋的除臭劑，在垃圾分選后的混合攪拌裝置中，按垃圾重量的1～4％加入經(jīng)稀釋的除臭促進(jìn)劑。
4.按權(quán)利要求3所述的垃圾堆肥除臭處理的方法，其特征在于先后加入的除臭劑與除臭促進(jìn)劑均按1∶(50～100)的體積比加水稀釋。
5.按權(quán)利要求3或4所述的垃圾堆肥除臭處理的方法，其特征在于堆肥生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中還可用上述濃度的除臭劑或除臭促進(jìn)劑加入到水分調(diào)節(jié)噴淋系統(tǒng)中補(bǔ)充垃圾堆體中的除臭劑或除臭促進(jìn)劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)固體廢物生產(chǎn)有機(jī)堆肥過(guò)程中的除臭處理。本發(fā)明所述的除臭劑主要含有脫乙酰殼多糖、乙酸、香料，除臭促進(jìn)劑為微溫著色菌、紫色非硫細(xì)菌、乳酸桿菌、酵母菌、硫桿菌、嗜熱芽孢桿菌、硝化細(xì)菌、假單胞菌、纖維單胞菌、熱纖梭菌、里氏木霉、白腐菌的擴(kuò)大培養(yǎng)液按一定比例組成；除臭處理的方法為垃圾分選系統(tǒng)前的集料坑中，加入經(jīng)稀釋的除臭劑，在垃圾分選后的混合攪拌裝置中，加入經(jīng)稀釋的除臭促進(jìn)劑；本發(fā)明可以明顯脫除垃圾堆肥過(guò)程中和堆肥產(chǎn)品中惡臭氣味，減少蒼蠅的滋生，改善堆肥廠區(qū)和周?chē)貐^(qū)的環(huán)境條件，縮短生產(chǎn)周期，提高堆肥產(chǎn)品的商品價(jià)值，提高堆肥產(chǎn)品的商品價(jià)值。
文檔編號(hào)A61L9/01GK1434005SQ03118139
公開(kāi)日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2003年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月5日
發(fā)明者楊朝暉, 曾光明, 黃國(guó)和, 謝更新 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)